持久性有机污染物五氯苯酚（PCP）的生物降解

摘要

五氯苯酚(PCP)是一种污染广泛的持久性有机污染物，最早是作为木材防腐剂得到了应用，随后它的用途逐渐扩展，与其它氯代酚一起广泛地用作杀菌剂、除草剂、除海藻剂。PCP的广泛应用已经造成了世界范围的污染，研究污水中PCP的去除具有重大的意义。 本研究首先以原生动物为靶生物对PCP的生态毒性进行了综合评价。确定了PCP对原生动物群落12h急性中毒的最大无致死和最小全致死浓度范围，并得到了半数致死效应浓度(LC50)为2.40mg/L。其次，在实验室内自行培养和筛选了四株对：PCP有较强耐受能力的菌株，分属于Klebsiella terrigena、Unculturedbacterium、Bacterium SV26Ⅱ和Pseudomonas migulae菌属。通过研究各菌株的生长曲线，得到了最适合菌株生长的实验条件，在此条件下用游离状态的菌株以PCP为唯一碳源，对含有PCP的废水进行了间歇降解实验，得到去除率达到90％以上时，各菌株对PCP的降解曲线。降解实验的同时还检验了细菌代谢过程中存在的还原脱氯现象，并分析了不同菌株代谢过程的中间产物。 本研究还重点考察了固定化微生物法中使用的包埋材料对废水PCP的吸附，得到吸附平衡时间为24h，并计算得到聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠、硅藻土和海藻酸钠作为包埋材料时，固定化颗粒对PCP的吸附均符合Freundlich等温吸附方程。采用固定化微生物法去除PCP时，首先通过正交实验确定了固定化微生物降解PCP的最优实验条件。然后在实验条件下分别固定化四株耐受菌对含有PCP的废水进行了间歇降解实验，得到了固定化单株菌的降解曲线，将此结果与游离状态菌株的降解结果相比，固定化微生物降解PCP的方法优于游离状态的细菌对PCP的降解。最后，利用固定化混合菌株的颗粒对含有PCP的废水进行生物降解，结果表明，混合固定化后降解速率提高较快，尤其是混合固定菌株B、C、D后，降解效率提高尤为明显。为了解共代谢基质在PCP生物降解过程中的影响，本研究还考察了不同浓度的葡萄糖、丙三醇、苯酚、丁二酸作为共代谢基质时，对含有PCP废水的降解效果的影响。

目录

文摘

英文文摘

前言

声明

第一章文献综述

1.1 PCP简介

1.1.1 PCP的理化常数

1.1.2 PCP的来源

1.1.3 PCP对人畜的毒性机理

1.1.4 PCP对人类和环境的影响

1.2 PCP处理技术研究进展

1.2.1 Fenton试剂氧化法

1.2.2超声波诱导

1.2.3光催化氧化法

1.2.4生物共代谢法

1.2.5高效菌种法

1.2.6细胞固定化法

1.3微生物在环境中的作用

1.3.1微生物处理有机污染物的一般原理

1.3.2微生物在环境污染治理中的应用

1.4固定化微生物降解PCP的影响因素

1.4.1固定化微生物研究概况

1.4.2固定化微生物的种类

1.4.3固定化微生物的制备方法

1.4.4固定化微生物的载体

1.4.5降解实验中一些影响因素

1.5本文的主要研究内容

第二章五氯苯酚对原生动物的毒性研究

2.1序言

2.2实验材料和条件

2.2.1原生动物群落的获得

2.2.2药品、仪器及实验条件的设置

2.3试验内容及方法

2.3.1培养时间的确定

2.3.2急性毒性试验

2.4试验结果与讨论

2.4.1暴露时间

2.4.2原生动物群落组成的变化规律

2.4.3最大无致死和最小全致死浓度范围

2.4.4半数致死量浓度

2.5小结

第三章耐受菌种的培养分离与鉴定

3.1序言

3.2实验材料

3.3微生物的富集培养和驯化

3.4.菌种的分离和纯化

3.4.1培养基

3.4.2纯化过程

3.5分子生物学鉴定

3.5.1实验准备

3.5.2基因组DNA提取

3.5.3凝胶电泳

3.5.4聚合酶链式反应体系（PCR）

3.5.5鉴定结果

3.6菌株对PCP的耐受能力检测

3.7 pH值、温度对耐受菌生长的影响

3.7.1菌液的光谱扫描

3.7.2不同pH值下耐受菌的生长曲线

3.7.3不同温度下优势菌的生长曲线

第四章耐受菌株降解PCP的实验研究

4.1序言

4.2实验材料

4.3 PCP的测定方法

4.3.1原理

4.3.2仪器和设备

4.3.3 试 剂

4.3.4采样和预处理

4.3.5测定条件

4.3.6标准曲线的测定

4.4 PCP的生物降解

4.4.1降解曲线

4.4.2 PCP降解中的脱氯反应

4.4.3降解PCP的中间产物

第五章固定化耐受菌种降解PCP的间歇实验研究

5.1序言

5.2固定化颗粒的制备

5.3包埋材料对PCP的吸附

5.4固定化实验的影响因素

5.4.1包埋材料

5.4.2细菌接种量

5.4.3实验条件的优化

5.5固定化单株优势菌对PCP的降解

5.6混合固定化优势菌对PCP的降解

5.7固定化优势菌共代谢降解PCP

5.8小结

第六章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢